Практически все в нашем мире подчиняется каким-то normatīvajiem aktiem. Mūsdienu zinātne nepaliek nemainīga, pateicoties kurai cilvēce zina daudz formulas un algoritmus, pēc kuriem jūs varat aprēķināt un atjaunot daudzas dabas un dabas radītās darbības un īstenot cilvēka izgudrotās idejas.
Šajā rakstā mēs sadalīsim algoritma pamatjēdzienus.
Algoritms - jēdziens, kas parādījās XII gadsimtā.Vārds "algoritms" pats nāk no Latīņamerikas tulkojuma par pazīstamā Tuvo Austrumu matemātiķa Mohammed al Khorezmi vārdu, kurš uzrakstīja grāmatu "Par Indijas kontu". Šī grāmata apraksta, kā pareizi ierakstīt dabiskos numurus, izmantojot arābu ciparus, un apraksta darbības joslu algoritmu par šādiem numuriem.
XII gadsimtā grāmata "Indijas kontā" tika tulkota latīņu valodā, tad parādījās šī definīcija.
Algoritma izveidei nepieciešama radošums,tāpēc tikai dzīva būtne var izveidot jaunu secīgu darbību sarakstu. Bet, lai izpildītu jau esošās instrukcijas, nav nepieciešams iztēle, ar to var tikt galā pat bez dvēseles tehnika.
Lielisks dotās instrukcijas precīzas izpildes piemērs ir tukša mikroviļņu krāsns, kas turpina darboties, neskatoties uz to, ka iekšpusē nav pārtikas.
Priekšmets vai objekts, kam tas nav jādaraiedziļināties algoritma būtībā tiek saukts par formālu izpildītāju. Cilvēks var kļūt arī par oficiālu izpildītāju, bet šīs vai citas darbības nerentabilitātes gadījumā domājošs izpildītājs var visu izdarīt savā veidā. Tāpēc galvenie izpildītāji ir datori, mikroviļņu krāsnis, tālruņi un citas iekārtas. Algoritma jēdziens datorzinātnēs ir vissvarīgākais. Katrs algoritms tiek sastādīts, gaidot konkrētu subjektu, ņemot vērā pieļaujamās darbības. Tie objekti, kuriem subjekts var piemērot instrukcijas, veido izpildītāja vidi.
Gandrīz viss mūsu pasaulē pakļaujas kaut kādamnormatīvie akti. Mūsdienu zinātne nestāv uz vietas, pateicoties kurai cilvēce zina daudz formulu un algoritmu, pēc kuriem ir iespējams aprēķināt un atjaunot daudzas dabas darbības un radījumus un iedzīvināt cilvēka izdomātās idejas. Šajā rakstā mēs sadalīsim algoritma pamatjēdzienus.
Lielākā daļa darbību, kurās mēs veicamvisā dzīves laikā prasa ievērot vairākus noteikumus. Viņam uzticēto uzdevumu kvalitāte un rezultāts ir atkarīgs no tā, cik pareizi cilvēkam ir priekšstats par to, kas, kā un kādā secībā viņam jādara. Kopš bērnības vecāki cenšas attīstīt savam bērnam tādu pamatdarbību algoritmu kā, piemēram,: pamosties, saklāt gultu, mazgāt un tīrīt zobus, veikt vingrinājumus, ieturēt brokastis utt., Sarakstu, ko cilvēks visu mūžu veic no rīta, var uzskatīt arī par sava veida algoritmu.
Algoritms ir jēdziens, kas apzīmē instrukciju kopumu, kas personai jāievēro, lai atrisinātu konkrētu problēmu.
Parasti algoritmam ir daudz definīciju, vairāki zinātnieki to raksturo dažādi.
Ja algoritms, ko persona lieto ikdienā, irkatrs ir savs, un tas var mainīties atkarībā no vecuma un situācijām, kurās izpildītājs nonāk, tad darbību kopums, kas jāveic, lai atrisinātu matemātisku problēmu vai izmantotu tehnoloģiju, visiem ir vienāds un vienmēr paliek nemainīgs.
Pastāv atšķirīgs algoritma jēdziens, atšķiras arī algoritmu veidi - piemēram, personai, kas tiecas pēc mērķa, un tehnoloģijai.
Mūsu informācijas tehnoloģiju laikmetā cilvēkikatru dienu viņi izpilda norādījumu kopumu, kuru priekšā ir izveidojuši citi cilvēki, jo, izmantojot precīzu izpildi, tehnika prasa vairākas darbības. Tāpēc skolotāju galvenais uzdevums skolās ir iemācīt bērniem izmantot algoritmus, ātri izprast un mainīt esošos noteikumus atbilstoši pašreizējai situācijai. Algoritma struktūra ir viens no tiem jēdzieniem, ko māca matemātikas un informātikas stundās katrā skolā.
1. Diskrētība (atsevišķu darbību secība) - jebkurš algoritms jāatspoguļo kā vienkāršu darbību virkne, no kurām katra jāsāk pēc iepriekšējās pabeigšanas.
2. Noteiktība - katrai algoritma darbībai jābūt tik vienkāršai un saprotamai, ka izpildītājam nav jautājumu un nav rīcības brīvības.
3. Efektivitāte - algoritma aprakstam jābūt skaidram un pilnīgam, lai pēc visu instrukciju izpildes uzdevums sasniegtu loģisko galu.
4. Masivitāte - algoritmam jābūt piemērojamam visai problēmu klasei, kuras var atrisināt, tikai mainot skaitļus algoritmā. Lai gan pastāv viedoklis, ka pēdējais punkts neattiecas uz algoritmiem, bet uz visām matemātiskajām metodēm kopumā.
Bieži skolās, lai bērniem būtu labāka izpratnealgoritmu aprakstu skolotāji kā piemēru min gatavošanu no pavārgrāmatas, recepšu zāļu izgatavošanu vai ziepju pagatavošanas procesu, pamatojoties uz meistarklasi. Tomēr, ņemot vērā algoritma otro īpašību, kurā teikts, ka katram algoritma punktam jābūt tik skaidram, ka to var veikt pilnīgi jebkura persona un pat mašīna, mēs varam nonākt pie secinājuma, ka jebkurš process, kas prasa vismaz kaut kādu iztēli, ir nevar nosaukt. Ēdienu gatavošanai un rokdarbiem ir nepieciešamas noteiktas prasmes un labi attīstīta iztēle.
Ir dažādi algoritmu veidi, taču ir trīs galvenie.
Šāda veida gadījumā daži punkti tiek atkārtoti vairākas reizes. To darbību saraksts, kas jāatkārto, lai sasniegtu mērķi, tiek saukts par algoritma pamattekstu.
Loop iterācija ir visu cilpas ķermenī iekļauto vienumu izpilde.
Cilpas daļas, kas nepārtraukti izpilda noteiktu skaitu reižu, sauc par fiksētas iterācijas cilpu.
Tās cikla daļas, kuru atkārtošanās ātrums ir atkarīgs no vairākiem apstākļiem, sauc par nenoteiktām.
Fiksēts ir vienkāršākais cilpu veids.
Ir divu veidu cilpu algoritmi:
Cilpa ar priekšnoteikumu. Šajā gadījumā cilpas ķermenis pārbauda tā stāvokli, pirms tas tiek izpildīts.
Cilpa ar pēcnosacījumu. Cilpā ar pēcnosacījumu stāvoklis tiek pārbaudīts pēc cilpas beigām.
Šādu shēmu instrukcijas tiek izpildītas vienu reizisecība, kādā tie tiek uzrādīti. Piemēram, gultas izveidošanas vai zobu tīrīšanas procesu var uzskatīt par lineāru algoritmu. Arī šajā tipā ietilpst matemātiski piemēri, kur ir tikai saskaitīšanas un atņemšanas darbības.
Atzarojošā tipa darbībām ir vairākas iespējas, kura tiks piemērota atkarībā no stāvokļa.
Piemērs. Jautājums: "Vai līst?" Atbildes iespējas: "Jā" vai "Nē". Ja "jā" - atveriet lietussargu, ja "nē" - ielieciet lietussargu somā.
Palīgalgoritmu var izmantot citos algoritmos, norādot tikai tā nosaukumu.
Stāvoklis ir starp vārdiem "ja" un "tad".
Piemēram: ja jūs zināt angļu valodu, nospiediet vienu. Šajā teikumā nosacījums ir daļa no frāzes "jūs zināt angļu valodu".
Dati - informācija, kas nes noteiktu semantisku slodzi un tiek pasniegta tādā formā, lai to varētu pārsūtīt un izmantot dotajam algoritmam.
Algoritmiskais process - problēmas atrisināšana ar algoritmu, izmantojot noteiktus datus.
Algoritmam var būt atšķirīga struktūra.Lai aprakstītu algoritmu, kura jēdziens ir atkarīgs arī no tā struktūras, varat izmantot vairākas dažādas metodes, piemēram: verbālu, grafisku, izmantojot speciāli izstrādātu algoritmisko valodu.
Kura no metodēm tiks izmantota, ir atkarīgs no vairākiem faktoriem: no problēmas sarežģītības, no tā, cik daudz jums ir nepieciešams detalizēt problēmas risināšanas procesu utt.
Grafiskais algoritms ir jēdziens, kas nozīmē darbību sadalīšanu, kas jāveic, lai atrisinātu noteiktu problēmu, atbilstoši noteiktām ģeometriskām figūrām.
Grafiskās diagrammas nav attēlotas nejauši. Lai jebkura persona tos saprastu, visbiežāk tika izmantotas Nassi-Šneidermana blokshēmas un struktūras shēmas.
Arī bloku diagrammas tiek parādītas saskaņā ar GOST-19701-90 un GOST-19.003-80.
Algoritmā izmantotie grafiskie attēli ir sadalīti:
Pamata. Pamatattēli tiek izmantoti, lai norādītu darbības, kas nepieciešamas datu apstrādei, risinot problēmu.
Palīgdarbinieki. Papildu attēli ir nepieciešami, lai norādītu uz atsevišķiem, nevis vissvarīgākajiem, problēmas risināšanas elementiem.
Grafikā ģeometriskās formas, ko izmanto datu attēlošanai, sauc par blokiem.
Visi bloki ir secībā "no augšas uz leju"un "no kreisās uz labo" ir pareizs plūsmas virziens. Ar pareizu secību līnijas, kas savieno blokus, neparāda virzienu. Pretējā gadījumā līniju virzienu norāda bultiņas.
Pareizai blokshēmai nedrīkst būt vairāk par vienu izeju no apstrādes blokiem un mazāk par divām izejām no blokiem, kas atbild par loģiskām darbībām un nosacījumu izpildes pārbaudi.
Kā pareizi izveidot algoritmu?
Algoritma struktūra, kā minēts iepriekš, jāveido saskaņā ar GOST, pretējā gadījumā tā nebūs saprotama un pieejama citiem.
Vispārējā reģistrēšanas metodoloģija ietver šādus punktus:
Nosaukums, ar kuru būs skaidrs, kādu problēmu var atrisināt, izmantojot šo shēmu.
Katram algoritmam jābūt skaidram sākumam un beigām.
Algoritmiem skaidri un skaidri jāapraksta visi dati, gan ievades, gan izvades dati.
Veidojot algoritmu, jāatzīmē darbības, kas ļaus atlasītajiem datiem veikt darbības, kas nepieciešamas problēmas risināšanai. Algoritma piemērs:
Pareiza shēmas uzbūve ievērojami atvieglos algoritmu aprēķināšanu.
Horizontāli izvietots ovāls - sākums un beigas (beigu zīme).
Horizontāli izvietots taisnstūris ir aprēķins vai cita darbība (procesa zīme).
Horizontāli izvietots paralelograms - ievade vai izeja (datu zīme).
Horizontāli izvietots rombs - stāvokļa pārbaude (risinājuma zīme).
Pagarināts, horizontāli izvietots sešstūris ir modifikācija (sagatavošanas zīme).
Algoritmu modeļi ir parādīti zemāk redzamajā attēlā.
Algoritma uzbūves formulas vārdu versija.
Formulas vārdu algoritmi ir rakstītipatvaļīgā formā tās jomas profesionālajā valodā, kurai pieder uzdevums. Darbību apraksts šādā veidā tiek veikts, izmantojot vārdus un formulas.
Skaitļošanā viss ir balstīts uz algoritmiem.Bez skaidriem norādījumiem, kas ievadīti īpaša koda formā, nedarbosies neviena tehnika vai programma. Datorzinību stundās skolēni mēģina sniegt algoritmu pamatjēdzienus, iemācīt tos izmantot un patstāvīgi izveidot.
Algoritmu izveide un izmantošana datorzinātnēs ir radošāks process nekā, piemēram, sekošana instrukcijām matemātikas problēmas risināšanai.
Ir arī īpaša programma"Algoritms", kas cilvēkiem, kuri nezina programmēšanu, palīdz izveidot savas programmas. Šāds resurss var kļūt par neaizstājamu palīgu tiem, kas sper pirmos soļus datorzinātnēs un vēlas izveidot savas spēles vai jebkuras citas programmas.
No otras puses, jebkura programma ir algoritms. Bet, ja algoritms veic tikai darbības, kas jāveic, ievietojot savus datus, tad programma jau nes gatavus datus. Vēl viena atšķirība ir tā, ka programma var būt patentēta un patentēta, bet algoritms - nē. Algoritms ir plašāks jēdziens nekā programma.
Šajā rakstā mēs pārbaudījām algoritma jēdzienu un tā veidus, kā arī uzzinājām, kā pareizi rakstīt grafiskās shēmas.
